(国网河北省电力公司行唐县供电分公司 河北行唐 050600)
摘要:数字化变电站自动化系统的实施,将改变传统变电站的体系及架构,降低变电站的综合建设成本,提高变电站的自动化水平。数字化变电站自动化系统的研究正蓬勃发展,目前我局已有北庭变和榆树沟变进行了数字化改造,采用了电子式互感器和数字化电能表。但由于变电站建设期间,没有相应的检定装置和技术储备,使这些设备未经过完整的试验就投入运行,无法保证变电站关口计量装置的计量性能,为计量装置安全运行带来了隐患。文中对数字化电能计量检测技术方案进行了分析,仅供参考。
关键词:数字化;电能计量;检测技术
1导言
当前我国电网电能计量逐渐向自动化、信息化方向发展,促进了数字化变电站的信息采集、传输以及处理等全程数字化运行的实现,此种情况下能够实现多元化功能模块以及子系统共用统一信息平台,从而有效的避免了设备重复投入等问题的产生,维护数字化电能计量检测技术的实际应用价值的有效发挥。在此种情况下,加大力度对数字化电能计量检测技术方案进行研究和分析,具有重要的现实意义。
2数字化电能计量系统的概念及特点
智能变电站电能计量技术在实际应用中,主要是在模拟量采集上实现全数字量化后,通过光纤线路来实现传输,在合理利用点对点传输技术的基础上,通过数字化电能的传输,来为智能变电站的电能计量工作提供可靠的数据支撑,进一步促进变电站数字化电能计量系统的有序形成。就宏观层面来看,数字化电能计量系统的研究和探索,有助于变电站电能计量系统更好的适应新时期信息化技术的发展需求,促进相关理论研究水平的不断提升。
具体来讲,智能电能表计量系统是立足于计算机技术的基础上,通过数字通信技术所建立的一种电能计量系统,其在实际应用过程中信息传输和处理的速度较快,传输准确性较高,并且具有良好的抗干扰能力,促进了电能计量信息的传输及处理的一体化的有序实现。
当今社会信息技术在社会各领域内都得到了广泛的应用,尤其是数字化信息网络的信息流量范围较大,能够对信息进行高速处理,一定程度上缓解了变电站当前运行监测数据传输方面以及存储方面的不足,促进电能计量装置运行检测总体水平的提升。在此种情况下,积极研究数字化电能计量检测技术方案,加快电能计量系统的建立和完善,是当前我国电网建设过程中所面临的一项重要课题。
3数字电能计量系统的构成
3.1电子式互感器
电子式互感器是由连接二次转换器和传输系统构成的传感器构成的装置,其与二次设备接口连接方式有以下两种:对输出的信号进行再次处理,将信号转化为低压模拟量;输出端口与数字化接口中的二次设备相连。
3.2合并单元
电能计量系统中合并单元的主要功能有以下几点:远端模块在具体工作中的能源主要通过光能量的方式提供;接收同步光信号,从而使系统具备同步远端同步采样功能;接收采样光信号。
3.3数字化电能表
数字化电能计量系统中使用的新型仪表为数字化电能表,其在工作中的原理是与电子式互感器配合使用,整个通信环节通过光纤完成,在具体操作过程中,只要将数字化电表中的数据输入通道,并且与单元数据进行适当合并,并且可以正常输出和接受合并单元中的具体数据。
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4分析数字电能计量系统根本
4.1检定数字式互感器
在电能计量系统中应用电子式互感器,相应也要对检定方法进行改进。但是,就目前的具体情况来看,电子式互感器的方法都是对通过传统互感器进行探索完成,而电子式互感器所输出的信号不是模拟量而是数字量,所以无法与传统互感器进行比较,所以需要利用高精度数据采集装置将系统中所模拟的量转化为数字量,然后再进行对比。
4.2检定合并单元
合并单元是计量系统中的一个重要组成结构,现阶段在电力系统行业已经发布了相关的技术测试规范核技术要求。合并单元性能指标中,报文完整性、采样值准确度等都会影响电能计量。
4.3检定数字电能表
理论上来说,数字电能表在使用过程中不存在差错,但是在实践使用过程中也会存在细小的差错,致使该景象的主要有以下三点:算法不当致使差错,经过电能表对电能进行核算,采取离散化对信号进行处理,这会致使差错;信号频率动摇、非同步采样、谐波等因素也会致使计量装置差错;受电能表处理器字节约束,在对浮点数进行核算时会发生有用位差错,这也是核算机体系在运行过程中的固有差错。
5数字化电能计量系统的检测
5.1数字接口电子式互感器的检测技术
在数字化电能计量检测过程中,被检电子式互感器二次输出送到合并单元后,可以以同步信号节奏为主要依据来实现数据包的输出。标准互感器的二次输出到数据采集器时,控制机能够自动向采样同步信号触发器发出指令,此种情况下采样同步信号触发器能够在明确实际指令的基础上,向数据采集器发出同步采样命令,便于两路数据包能够实现同步运行。待同步采样后,控制计算机能够对合并单元实际输出的数据帧进行准确的解析,加以精准计算。与此同时对数据采集器所发送的数据包进行精准计算,此后便可得到被检电子式互感器与标准互感器的二次输出值的幅值和相位移,并明确数字接口的电子式互感器比差和角差,从而为数字化电能计量检测的实际效率提供可靠的数据支撑。
5.2小信号输出式电子书互感器的检测校验模拟
在数字化电能计量系统进行检测时,可以通过模拟小信号输出式电子式互感器的检测校验的方式,促进监测工作的顺利开展。那么在对电流互感器进行检测时,应当为标准电磁式电流互感器和被测电子式电流互感器提供一次电流,此过程中以调压器或升流器为主要设备。在读电压互感器进行检测时,同样以调压器或升流器为主要设备,为标准电磁式电压互感器和被测电子式电压互感器提供一次电压。
这一检测方式比较简单,易于理解并且实际检测效果较好。待标准和被检的二次值输入到各自数据采集器内后,以同步信号触发器为主要应用设备,在严格遵循控制机指令的基础上,同时向两块数据器发出采用命令,并在采样操作完毕后,及时开展精准的计算,以保证所得数据的可靠性,提高实际检测的有效性,从而为数字化电能计量系统的稳定运行提供可靠的数据支撑。
5.3数字接口电能表测试方案
就数字化电能计量系统的实际情况来看,其装置具有明显的数字化特征,在实际检测过程中,仅仅需要对被检测电能表接收数据的安全性和稳定性进行检测,并确保电能计量的精准性满足数字化电能计量系统在实际运行中的要求。那么在开展电能计量检测的过程中,应当以高速DSP输出电压以及电流的波形信号后,开展规范的采样操作,将协议帧输出至网络端口,在低延时交换机的稳定运行状态中,实现数字信号的复制,确保每一个端口都包含此信号,进而在转换电路的作用下,实现信号向多模或单模光信号的转变,将其输送至标准表和被检表中,促进数字接口电能表测试工作的顺利开展。
6结束语
总之,研究数字化变电站用电子式互感器、数字化电能表的检测技术,对于建立实验室用以及现场用数字化变电站电能计量检测平台,无疑具有十分重要的现实意义。本文分析了电子式互感器和数字化电能表的检定技术,为有效解决数字化变电站电能计量的检定问题提出了一种解决方案,从而能够快速建立数字化计量检定平台,为即将开展的数字化电能表、电子式互感器检定奠定基础。
参考文献:
[1]李前,章述汉,陆以彪.数字化电能计量系统现场检定技术研究。电测与仪表,2015年(10)。
[2]刘水1,黄洋界2,李斌,数字化电能计量检测技术方案研究。电测与仪表,2015年(04)。
论文作者:刘丽亚,高薇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/20
标签:电能论文; 互感器论文; 变电站论文; 系统论文; 信号论文; 电能表论文; 电子论文; 《电力设备》2016年第23期论文;